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Exp Arquitectura

Date post: 01-Oct-2015
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arquitectura de los dispositivos moviles
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INTRODUCCION Tanto los requerimientos de las aplicaciones como las restricciones del entorno móvil afectan el acceso físico desde los dispositivos. Actualmente la mayoría de los dispositivos móviles cuentan con más de un tipo de conexión y las cuestiones relacionadas con el acceso son de gran importancia para los des arrolladores. Dentro de este tema se encuentran tópicos tales como: administración de la conexión, selección de caminos alternativos cuando se dispone de varias conexiones donde la selección se puede realizar de manera automática o manual, selección del mecanismo de compresión dependiendo del ancho de banda, seguridad, mensajería, sincronización de datos, entre otros. Para el desarrollo de aplicaciones móviles es necesario conocer la arquitectura El objetivo del estudio de las arquitecturas de estos sistemas operativos, permitirá tener un conocimiento amplio de los niveles en donde se desarrollan las aplicaciones y cuáles son los lugares donde se encuentran los riesgos y las vulnerabilidades de cada uno de los sistemas.
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INTRODUCCION

Tanto los requerimientos de las aplicaciones como las restricciones del entorno mvil afectan el acceso fsico desde los dispositivos. Actualmente la mayora de los dispositivos mviles cuentan con ms de un tipo de conexin y las cuestiones relacionadas con el acceso son de gran importancia para los des arrolladores. Dentro de este tema se encuentran tpicos tales como: administracin de la conexin, seleccin de caminos alternativos cuando se dispone de varias conexiones donde la seleccin se puede realizar de manera automtica o manual, seleccin del mecanismo de compresin dependiendo del ancho de banda, seguridad, mensajera, sincronizacin de datos, entre otros.Para el desarrollo de aplicaciones mviles es necesario conocer la arquitecturaEl objetivo del estudio de las arquitecturas de estos sistemas operativos, permitir tener un conocimiento amplio de los niveles en donde se desarrollan las aplicaciones y cules son los lugares donde se encuentran los riesgos y las vulnerabilidades de cada uno de los sistemas.La arquitectura de los dispositivos mviles nos habla sobre las necesidades y requerimientos de cada dispositivo como lo son memoria, perifricos, batera, el tipo de buses, etc.

ARQUITECTURA DE UN SMARTPHONE Existen tres componentes principales: La unidad central de proceso (CPU, es la encargada de llevar a cabo las operaciones aritmticas y lgicas, es decir, el procesamiento de la informacin.), una unidad de memoria de almacenamiento permanente (contiene el sistema operativo con todos los elementos necesarios para su funcionamiento: archivos de inicio del sistema, drivers y aplicaciones que vienen desde fbrica.) y una unidad de memoria RAM (s exclusivamente para la ejecucin del sistema operativo y aplicaciones).

EXISTEN DOS TIPOS BSICOS DE ARQUITECTURAS: CISC Y RISC1.CISC:Los accesos a memoria estn disponibles directamente en todos los tipos de instrucciones.La cantidad de modos de direccionamiento es sustancial.Los formatos de instruccin son de diferente longitud.Las instrucciones ejecutan operaciones complejas y elementales.LA META DE ESTA ARQUITECTURA: Programas compactos y conservacin de memoria

RISC:Los accesos a memoria se restringen a instrucciones de carga y almacenamiento.Las instrucciones de manipulacin de datos son de registro a registro.Los modos de direccionamiento son limitados.Los formatos de instruccin son de la misma longitud.Las instrucciones ejecutan operaciones elementales.LA META DE ESTA ARQUITECTURA: Alto rendimiento y rpida ejecucin.

QUE ES EL KERNEL?

Al kernel o ncleo es el nivel ms bajo de software fcilmente reemplazable que interacta con el hardware de tu computadora. Se encarga de interconectar todas las aplicaciones que se ejecutan en el modo usuario hasta el hardware, y permitiendo a los procesos obtener informacin de unos a otros utilizando la comunicacin entre procesos (IPC). El kernel ncleo de linux se puede definir como el corazn de este sistema operativo.Las funciones ms importantes del mismo, aunque no las nicas, son: Administracin de la memoria para todos los programas y procesos en ejecucin. Administracin del tiempo de procesador que los programas y procesos en ejecucin utilizan. Es el encargado de que podamos acceder a los perifricos/elementos de nuestra computadora de una manera cmoda.AndroidEl sistema operativo Android est basado en el ncleo del sistema operativo Linux, diseado especficamente para dispositivos mviles.Android es un conjunto de software para dispositivos mviles que incluye un sistema operativo, un middleware o software de conectividad que permite el funcionamiento de aplicaciones distribuidas sobre plataformas distribuidas y diferentes aplicaciones claves. El SDK o Kit de desarrollo de software de Android provee herramientas de desarrollo para crear aplicaciones y las API interfaces de programacin de aplicaciones necesarias para desarrollar las aplicaciones en la plataforma Android.La plataforma es de cdigo abierto, la cual permite que cualquier usuario puede modificar el cdigo, crear y desarrollar aplicaciones para el sistema operativo, permite controlar dispositivos por medio de bibliotecas desarrolladlas o adaptados por Google mediante el lenguaje de programacin Java.La arquitectura del Android est definida por 4 capas:Linux Kernel:La primera desde la base hacia arriba es el Kernel o Ncleo de Linux aqu se encuentran 8 componentes especficos del ncleo que permiten el funcionamiento del sistema operativo con el hardware del dispositivo mvil,controlador de la pantalla, controlador del teclado, el controlador de la cmara, el controlador del audio, el controlador de la tarjeta de memoria, el controlador de la antena WiFi, el controlador de comunicaciones internas y el administrador de la energa.Libreras:Las libreras de Android se encuentran en el segundo nivel despus del Kernel, aqu se encuentra la librera Surface manager encargada de dibujar las diferentes pantallas, la libreras del entorno de medios controla todos los cdec de multimedia, la librera de almacenamiento SQLiteencargada de manejar el almacenamiento del dispositivo, la librera OpenGL es la encargada de manejar los grficos 3D y las interacciones que los grficos 2D, la librera FreeType es la encargada de administrar las fuentes, la librera WebKit que provee un navegador web que provee las herramientas para el trabajo en dispositivos mviles y pantallas pequeas, la librera SGL representa las grficas de Android, la libreras SSL provee los protocolos para la comunicaciones seguras y la librera Libc Incluye todas las cabeceras y funciones segn el estndar del lenguaje C. Todas las dems libreras se definen en este lenguaje.En este mismo nivel se encuentra el Runtime de Android, que est compuesto por dos componentes, el ncleo de las libreras que tiene clases en Java y la mquina virtual de Android Dalvik Virtual Machine.Framework de Aplicaciones:Representa fundamentalmente el conjunto de herramientas de desarrollo de cualquier aplicacin. Toda aplicacin que se desarrolle para Android, ya sean las propias del dispositivo, las desarrolladas por Google o terceras compaas, o incluso las que el propio usuario cree, utilizan el mismo conjunto de API y el mismo "framework", representado por este nivel.Entre las API ms importantes ubicadas aqu, se pueden encontrar las siguientes:Activity Manager: Conjunto de API que gestiona el ciclo de vida de las aplicaciones en Android.Window Manager: Gestiona las ventanas de las aplicaciones y utiliza la librera Surface Manager.Telephone Manager: Incluye todas las API vinculadas a las funcionalidades propias del telfono (llamadas, mensajes, etc.).Content Provider: Permite a cualquier aplicacin compartir sus datos con las dems aplicaciones de Android. Por ejemplo, gracias a esta API la informacin de contactos, agenda, mensajes, etc. ser accesible para otras aplicaciones.View System: Proporciona un gran nmero de elementos para poder construir interfaces de usuario (GUI), como listas, mosaicos, botones, "check-boxes", tamao de ventanas, control de las interfaces mediante teclado, etc. Incluye tambin algunas vistas estndar para las funcionalidades ms frecuentes.Location Manager: Posibilita a las aplicaciones la obtencin de informacin de localizacin y posicionamiento.Notification Manager: Mediante el cual las aplicaciones, usando un mismo formato, comunican al usuario eventos que ocurran durante su ejecucin: una llamada entrante, un mensaje recibido, conexin Wi-Fi disponible, ubicacin en un punto determinado, etc. Si llevan asociada alguna accin, en Android denominada Intent, (por ejemplo, atender una llamada recibida) sta se activa mediante un simple clic.XMPP Service: Coleccin de API para utilizar este protocolo de intercambio de mensajes basado en XML.Aplicaciones:En la capa de aplicaciones se ubican las aplicaciones que utilizan todos los recursos del sistema operativo, aqu se encuentra las aplicaciones del telfono, contactos, navegadores, las aplicaciones quese descargan del Google Play y las aplicaciones que programan los desarrolladores de Android.

iOSiOS es un sistema operativo mvil de la empresa Apple Inc. Originalmente desarrollado para el iPhone (iPhone OS), siendo despus usado en dispositivos como el iPod Touch, iPad y el Apple TV, la instalacin de este sistema operativo no es permitida en hardware de terceros. La interfaz de usuario de iOS est basada en el concepto de manipulacin directa, usando gestos multitctiles. Los elementos de control consisten de deslizadores, interruptores y botones. La respuesta a las rdenes del usuario es inmediata y provee de una interfaz fluida. La interaccin con el sistema operativo incluye gestos como deslices, toques, pellizcos, los cuales tienen definiciones diferentes dependiendo del contexto de la interfaz. Se utilizan acelermetros internos para hacer que algunas aplicaciones respondan a sacudir el dispositivo (por ejemplo, para el comando deshacer) o rotarlo en tres dimensiones (un resultado comn es cambiar de modo vertical al apaisado u horizontal). iOS se deriva del sistema operativo de equipos de escritorio Mac OS X, que a su vez est basado en Darwin BSD, y por lo tanto es un sistema operativo Unix.iOS cuenta con cuatro capas de abstraccin: la capa del ncleo del sistema operativo, la capa de "Servicios Principales", la capa de "Medios" y la capa de "Cocoa Touch". La arquitectura del sistema operativo iOS tiene 4 capas definidas,Ncleo o Core OS:La primera es la capa del ncleo del sistema la cual contiene las caractersticas de bajo nivel, los archivos del sistema, el manejo del procesador, la memoria, las seguridad, el manejo de archivos, la administracin de la energa, en general todo lo referente al hardware del dispositivo, este sistema operativo est basado en el sistema operativo Unix.Ncleo o Core de Servicios:Esta capa es la encargada de proveer y contener todos los servicios bsicos y fundamentales del sistema operativo que usan todas las aplicaciones, como por ejemplo SQLite para almacenamiento de informacin.Medios:La capa de medios es la encargada de proveer los servicios de los grficos y multimedia a la capa Cocoa Touch.Cocoa Touch:Esta capa contiene tiene todas las funciones y herramientas para desarrollar aplicaciones para el sistema operativo iOS, posee un conjunto de frameworks que proporciona el API de Cocoa, que provienen de la plataforma del MAC, aqu se encuentran todas las funcionalidades para desarrollar aplicaciones mviles en iOS, como por ejemplo el acelermetro, los eventos multi Touch, cmara, localizacin, entre otros.Esta capa est formada por dos Frameworks fundamentales:UIKit: contiene todas las clases que se necesitan para el desarrollo de una interfaz deusuarioFoundation Framework: define las clases bsicas, acceso y manejo de objetos, servicios del sistema operativo.

BlackBerryEl BlackBerry OS es un sistema operativo mvil desarrollado por Research In Motion para sus dispositivos BlackBerry. El sistema permite multitarea y tiene soporte para diferentes mtodos de entrada adoptados por RIM para su uso en computadoras de mano, particularmente la trackwheel, trackball, touchpad y pantallas tctiles.Su desarrollo se remonta la aparicin de los primeros handheld en 1999. Estos dispositivos permiten el acceso a correo electrnico, navegacin web y sincronizacin con programas como Microsoft Exchange o Lotus Notes aparte de poder hacer las funciones usuales de un telfono mvil.El SO BlackBerry est claramente orientado a su uso profesional como gestor de correo electrnico y agenda. Desde la cuarta versin se puede sincronizar el dispositivo con el correo electrnico, el calendario, tareas, notas y contactos de Microsoft Exchange Server adems es compatible tambin con Lotus Notes y Novell GroupWise.BlackBerry Enterprise Server (BES) proporciona el acceso y organizacin del email a grandes compaas identificando a cada usuario con un nico BlackBerry PIN. Los usuarios ms pequeos cuentan con el software BlackBerry Internet Service, programa ms sencillo que proporciona acceso a Internet y a correo POP3 / IMAP / Outlook Web Access sin tener que usar BES.Al igual que en otros sistemas operativos los desarrolladores independientes tambin pueden crear programas para BlackBerry pero en el caso de querer tener acceso a ciertas funcionalidades restringidas necesitan ser firmados digitalmente para poder ser asociados a una cuenta de desarrollador de RIM.La arquitectura del sistema operativo BlackBerry OS tiene 4 capas definidas:BlackBerry Device Hardware: Esta capa del sistema operativo es la encargada de trabajar con el hardware de los dispositivos mviles.BlackBerry BootRoom:Esta capa de la arquitectura de la plataforma es la encargada de realizar un arranque seguro del hardware y del sistema operativo, este inicia en la memoria flash y verifica la firma del dispositivo en la memoria ROM del equipo para verificar que se encuentre correctamente asignado, esta es una medida de seguridad de los dispositivos BlackBerry para ejecutar los procesadores y los sistemas operativos.BlackBerry Plaform:Esta capa es la encargada de proveer toda la plataforma del sistema operativo de BlackBerry por ejemplo la identificacin, la seguridad entre otras.BlackBerry API:Esta capa provee todas las funciones y servicios de la plataforma de Blackberry a los desarrolladores de aplicaciones de la plataforma, tambin en esta capa se encuentran las API de Java para Android para los CLDC y los MIDP que pueden ejecutarse en BlackBerry.Aplicaciones:La capa de aplicaciones contiene las aplicaciones desarrolladas por defecto de BlackBerry, las aplicaciones Java caracterizadas, las aplicaciones MIDP y las aplicaciones desarrolladas en otras plataformas que provee BlackBerry.

Windows PhoneWindows Phone es un sistema operativo mvil desarrollado por Microsoft, como sucesor de la plataforma Windows Mobile. A diferencia de su predecesor, est enfocado en el mercado de consumo generalista en lugar del mercado empresarial por lo que carece de muchas funcionalidades que proporcionaba la versin anterior. Microsoft ha decidido no hacer compatible Windows Phone con Windows Mobile por lo que las aplicaciones existentes no funcionan en Windows Phone haciendo necesario desarrollar nuevas aplicaciones. Con Windows Phone, Microsoft ofrece una nueva interfaz de usuario que integra varios servicios en el sistema operativo. Microsoft planeaba un estricto control del hardware que implementara el sistema operativo, para evitar la fragmentacin con la evolucin del sistema, pero han reducido los requisitos de hardware de tal forma que puede que eso no sea posible.El 29 de octubre de 2012 se lanz al mercado Windows Phone 8 solo para nuevos dispositivos, debido a un cambio completo en el Kernel que lo hace incompatible con dispositivos basados en la versin anterior. Esta versin incluye nuevas funciones que de acuerdo a Microsoft lo harn competitivo con otros sistemas operativos.La arquitectura de Windows Phone cambi radicalmente en su estructura y funcionamiento radicalmente, la nueva arquitectura es ms simple y sencilla pero ms potente con respecto al funcionamiento y a los usos que se le puede dar al dispositivo mvil.La arquitectura del sistema operativo Windows Phone tiene 4 capas definidas:Hardware:Es la capa que representa cualquier hardware de dispositivo mvil existente en el que se encuentre instalada el sistema operativo.Kernel:En la capa del ncleo se encuentran los drivers, el sistema de archivos, las redes, el sistema de reinderizado, los grficos, el sistema de actualizaciones entre otros.Modelo:En la capa de modelos se encuentran los modelos de aplicacin, los modelos de interfaces de usuario y la integracin a la nube, en esta capa se provee las herramientas base para el uso del sistema operativo.Application Runtime:En esta capa de la aplicacin se ejecutan todas las aplicaciones del sistema operativo.

BIBLIOGRAFIA

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